프리슬립
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1. 개요
프리슬립은 대지진 발생 전에 나타나는 미끄러짐 현상으로, 지진을 동반하거나 지진 없이 단지 변위만 발생할 수도 있다. 프리슬립은 지각 내 암반의 응력 축적과 애스페리티(고착역)의 파괴 과정과 관련이 있으며, 지진 규모 예측에 활용된다. 도카이 지진과 같이 특정 지진의 예측을 위해 프리슬립의 규모, 변위, 지각 변동 등을 관측하고 분석하며, 이러한 정보를 바탕으로 지진 발생 가능성을 평가한다.
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| 프리슬립 | |
|---|---|
| 정의 | |
| 설명 | 지진 발생 전 단층에서 발생하는 것으로 생각되는 미끄러짐 현상 |
| 관련 용어 | |
| 관련 용어 | 지진, 단층, 스스로 슬립 |
2. 애스페리티의 형성과 파괴
지각 내에서 암반이 강한 힘(압력이나 장력)을 받으면 미세한 균열(크랙)이 다수 형성된다. 힘이 한꺼번에 해방되어 균열을 따라 어긋나며 지진을 일으키면서 단층을 형성하는데, 이 "본 파괴"가 일어나기 위해서는 애스페리티(고착역)의 형성이 필요하다.
애스페리티는 시간이 지남에 따라 성장하며, 가해지는 힘, 면적, 강도도 함께 증가한다. 하지만 고착력에도 한계가 있어, 한계점을 넘으면 어긋나게 된다. 암반 속에는 크고 작은 다양한 애스페리티가 있으며, 약한 것부터 먼저 어긋난다. 작은 애스페리티가 어긋나는 동안에도 큰 애스페리티는 계속 고착되어 있으며, 미끄러짐이 끝난 작은 애스페리티는 또 다른 면에서 붙어 새로운 애스페리티를 형성한다. 암반은 어느 정도의 내력이 있어 버티는 동안에는 정기적으로 어긋나며, 그 과정에서 작은 지진도 발생한다.
큰 애스페리티의 고착력에도 한계가 있어, 어느 정도 큰 애스페리티가 미끄러지면 넓은 범위의 애스페리티가 연동되어 움직인다. 이것이 대지진 규모로 일어나면 "본 파괴"가 된다.
"본 파괴"에 상당하는 규모의 지진에 앞서 일어나는, 어느 정도의 크기를 갖는 미끄러짐을 프리슬립이라고 한다. 프리슬립이 일어나지 않으면, 소파괴에만 그치므로 "본 파괴"는 일어나지 않는다. 이러한 사고방식을 프리슬립 모델이라고 한다.
2. 1. 애스페리티의 형성
고온 고압의 지각 내에서 암반이 주변으로부터 강한 힘(압력이나 장력)을 받으면 암반 내에 미세한 균열(크랙)이 다수 형성된다. 강한 힘은 어느 순간 한꺼번에 해방되어 균열을 따라 어긋나며 지진(지진동)을 일으키면서 단층을 형성하는데, 이 "본 파괴"가 일어나기 위해서는 애스페리티(고착역)의 형성이 필요하다.애스페리티란 암반 내에 있는 무수한 균열에서 양쪽이 강하게 붙어 강한 마찰력에 의해 어긋나지 않고 굳어 있는 부분을 말한다. 애스페리티는 시간과 함께 성장하는 성질이 있으며, 시간과 함께 가해지는 힘도 증대되지만, 면적과 강도도 증가한다. 다만, 애스페리티의 고착력에도 한계가 있어, 한계점을 넘으면 어긋나게 된다. 그러나 암반 속에도 크고 작은 다양한 애스페리티가 있으며, 당연히 약해서 어긋나기 쉬운 작은 애스페리티가 먼저 어긋난다.
작은 애스페리티가 어긋나는 동안에도 큰 애스페리티는 계속 고착되어 있다. 또한, 미끄러짐이 끝난 작은 애스페리티는 또 다른 면에서 붙어 새로운 애스페리티를 형성한다. 이처럼 암반에는 어느 정도의 내력이 있어, 버티는 동안에는 정기적으로 어긋난다. 그 어긋남 속에는 작은 지진도 포함된다.
2. 2. 애스페리티의 파괴와 지진 발생
애스페리티는 암반 내에 있는 무수한 균열에서 양쪽이 강하게 붙어 강한 마찰력에 의해 어긋나지 않고 굳어 있는 부분을 말한다.[1] 애스페리티는 시간과 함께 성장하며, 가해지는 힘, 면적, 강도도 함께 증가한다.[1] 하지만 애스페리티의 고착력에도 한계가 있어, 한계점을 넘으면 어긋나게 된다.[1]암반 속에는 크고 작은 다양한 애스페리티가 있는데, 약한 애스페리티가 먼저 어긋난다.[1] 작은 애스페리티가 어긋나는 동안에도 큰 애스페리티는 계속 고착되어 있으며, 미끄러짐이 끝난 작은 애스페리티는 다른 면에서 붙어 새로운 애스페리티를 형성한다.[1] 암반은 어느 정도의 내력이 있어 버티는 동안에는 정기적으로 어긋나며, 이 과정에서 작은 규모의 지진이 발생하기도 한다.[1]
그러나 큰 애스페리티의 고착력에도 한계가 있어서, 어느 정도 큰 애스페리티가 미끄러지면 넓은 범위의 애스페리티가 연동되어 움직이게 된다.[1] 이것이 대규모 지진 규모로 일어나면 "본 파괴"가 된다.[1]
3. 프리슬립(Preslip)
프리슬립은 지진이거나, 지진을 동반하지 않는 변위만 있을 수도 있다. 엄밀히 말하면 "프리슬립은 지각 변동이다"라고 할 수 있다. 지진의 경우 규모 (M)로 알 수 있지만, 변위도 더하여 규모를 생각한다. 변위는 경험식으로부터 규모로 환산한다.[3]
도카이 지진과 같은 M8급 지진에서의 프리슬립 규모는 M6급 상당으로 추정되며, 도카이 지진의 예지 목표인 프리슬립은 이 규모를 기준으로 삼고 있다.[3]
도카이 지진의 경우, M6급 상당의 프리슬립이 관측망의 감지 영역 내에서 발생하면 예지가 가능하다고 생각된다. 그러나 감지 영역 밖에서 발생하거나, 규모가 작은 프리슬립 후에 본진이 발생한 경우 등에서는 예지가 불가능하다. 또한, 프리슬립에 상당하는 변동이 발생해도 정상 미끄러짐으로 인해 본진이 발생하지 않는 경우도 있어 예측이 빗나갈 수도 있다.[3]
도카이 지진에서는 다음 3가지 기준을 가지고 프리슬립인지 기타 변동인지를 판단한다.[3]
- 지각 변동의 일정 기간 변화량이 판 경계에 놓인 저각 역단층으로 설명 가능해야 한다.
- 다른 관측점의 변화가 동기화되어 있으며, 시계열의 함수 계가 동일하다고 간주할 수 있어야 한다.
- 시간적 변화에 가속적 경향이 인정되어야 한다.
이러한 기준을 바탕으로 관측된 변화와 관측점 수, 기타 상황 등을 종합하여 도카이 지진에 관련된 정보 발표 여부를 판단한다.
3. 1. 프리슬립의 정의
프리슬립은 지진이거나, 지진을 동반하지 않는 변위만 있을 수도 있다 (이 때문에 엄밀히 말하면 "프리슬립은 지각 변동이다"라고 한다). 지진의 경우 규모 (M)로 알 수 있지만, 변위도 더하여 규모를 생각한다. 변위는 경험식으로부터 규모로 환산한다.[3]과거 관측이나 추정 등으로 얻어진 데이터에 따르면, 도카이 지진과 같은 M8급 지진에서의 프리슬립 규모는 M6급 상당으로 추정된다. 도카이 지진의 예지 목표인 프리슬립은 이 규모를 기준으로 삼고 있다.[3]
도카이 지진의 경우, M6급 상당의 프리슬립이 관측망의 감지 영역 내에서 발생하면 예지가 가능하다고 생각된다. 그러나, 이것이 감지 영역 밖에서 발생하거나, 규모가 작은 프리슬립 후에 본진이 발생한 경우 등에서는 예지가 불가능하다. 또한, 프리슬립에 상당하는 변동 등이 발생해도, 정상 미끄러짐이라서 본진이 발생하지 않는 경우가 있으며, 헛수고일 수도 있다.[3]
도카이 지진에서는 다음 3가지 기준을 가지고 프리슬립인지 기타 변동인지를 판단한다.[3]
- 지각 변동의 일정 기간 변화량이 판 경계에 놓인 저각 역단층으로 설명 가능한 것.
- 다른 관측점의 변화가 동기화되어 있으며, 시계열의 함수 계가 동일하다고 간주할 수 있는 것.
- 시간적 변화에 가속적 경향이 인정되는 것.
그 위에, 그 변화가 관측된 관측점 수나 기타 상황으로부터, 도카이 지진에 관련된 정보의 발표를 판단한다.
3. 2. 프리슬립의 관측과 지진 예측
프리슬립은 지진이거나, 지진을 동반하지 않는 변위만 있을 수도 있다. 지진의 경우 규모 (M)로 알 수 있지만, 변위도 더하여 규모를 생각한다. 변위는 경험식으로부터 규모로 환산하여 생각한다.과거 관측이나 추정 등으로 얻어진 데이터에 따르면, 도카이 지진과 같은 M8급 지진에서의 프리슬립 규모는 M6급 상당으로 추정된다. 도카이 지진의 예지 목표인 프리슬립은 이 규모를 기준으로 삼고 있다.
도카이 지진의 경우, M6급 상당의 프리슬립이 관측망의 감지 영역 내에서 발생하면 예지가 가능하다고 생각된다. 그러나, 이것이 감지 영역 밖에서 발생하거나, 규모가 작은 프리슬립 후에 본진이 발생한 경우 등에서는 예지가 불가능하다. 또한, 프리슬립에 상당하는 변동 등이 발생해도, 정상 미끄러짐이라서 본진이 발생하지 않는 경우가 있으며, 헛수고일 수도 있다.
도카이 지진에서는 다음 3가지 기준을 가지고 프리슬립인지 기타 변동인지를 판단한다[3]。
# 지각 변동의 일정 기간 변화량이 판 경계에 놓인 저각 역단층으로 설명 가능한 것.
# 다른 관측점의 변화가 동기화되어 있으며, 시계열의 함수 계가 동일하다고 간주할 수 있는 것.
# 시간적 변화에 가속적 경향이 인정되는 것.
그 위에, 그 변화가 관측된 관측점 수나 기타 상황으로부터, 도카이 지진에 관련된 정보의 발표를 판단한다.
3. 3. 도카이 지진과 프리슬립 예측
일본 기상청은 도카이 지진 발생 가능성에 대비하여 프리슬립 관측 및 예측 시스템을 구축하고 있다. 도카이 지진의 경우, M6급 상당의 프리슬립이 관측망의 감지 영역 내에서 발생하면 예지가 가능하다고 생각된다. 그러나, 이것이 감지 영역 밖에서 발생하거나, 규모가 작은 프리슬립 후에 본진이 발생한 경우 등에서는 예지가 불가능하다. 또한, 프리슬립에 상당하는 변동 등이 발생해도, 정상 미끄러짐이라서 본진이 발생하지 않는 경우가 있으며, 헛수고일 수도 있다.[3]도카이 지진의 프리슬립 여부 판단 기준은 다음과 같다.[3]
# 지각 변동의 일정 기간 변화량이 판 경계에 놓인 저각 역단층으로 설명 가능한 것.
# 다른 관측점의 변화가 동기화되어 있으며, 시계열의 함수 계가 동일하다고 간주할 수 있는 것.
# 시간적 변화에 가속적 경향이 인정되는 것.
이러한 기준을 바탕으로 관측된 변화가 도카이 지진에 관련된 정보의 발표를 판단한다.[3]
참조
[1]
서적
Encyclopedia of solid earth geophysics
Springer Science & Business Media
[2]
간행물
Information on the Tokai Earthquake
http://www.jma.go.jp[...]
JMA
[3]
간행물
東海地震に関連する情報の発表基準
https://www.data.jma[...]
気象庁
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